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玉溪市易事特UPS电源低价出击

UPS带精密空调配置分析

针对以上分析的现数据中心常用的直膨式精密空调以及冷冻水型精密空调，以下给出配置UPS选型的基本建议。

1、UPS带直膨式精密空调配置分析 

直膨式空调系统包括风冷直膨式系统和水冷直膨式系统，其区别在于室外冷凝器的散热方式不同。

　　目前，直膨式精密空调行业里，室内机的制冷压缩机主要采用涡旋式压缩机进行变容量调节。涡旋式压缩机常见的采用数码涡旋技术、交流变频技术和直流变频技术实现变容量调节，三者的技术对比如下表4：　　 

表4 直膨式精密空调压缩机技术对比

　　从性能和可靠性方面而言，采用直流变频技术的压缩机，其电机启动力矩大、效率高(损耗低，功率因数高)、精准调速、高功率体积比、可靠性高，使用寿命长，技术已经比较成熟和稳定;相较之下，数码涡旋技术虽有长期市场应用经验，但调速范围窄，IPLV不如直流变频技术，无法完美匹配要求部分负载高效的数据中心制冷。

　　对于采用直流和交流变频技术的压缩机而言，最明显的区别就是驱动技术：采用同步永磁体交流电机的，则是直流变频;采用异步交流电机，则是交流变频。虽然同样是变频技术，但实际上交流变频与直流变频是两代产品，交流变频由于能效偏低，励磁逻辑复杂等劣势，目前已经基本被直流变频技术所替代。因此，当下主流压缩机供应商均聚焦直流变频技术，更匹配数据中心负载变化节能要求的大趋势。

　　从表4的对比分析可看出，数码涡旋式压缩机和变频压缩机的冲击电流有较大区别，采用UPS为直膨式风冷精密空调配电时，需考虑压缩机冲击电流的影响。以制冷量35kW的风冷行级精密空调为例，A厂家采用数码涡旋压缩机，B厂家采用直流变频压缩机，其整机启动电流如下 

　　(a)数码涡旋压缩机           (b)直流变频压缩机

　　(测试工况：室内40.6℃，20%RH;室外45℃ 开机)：

　　图5 35kW风冷精密空调启动电流对比

根据A、B厂家提供的技术参数并结合测试结果，采用数码涡旋压缩机的DX型精密空调，其启动冲击电流约为额定电流的5倍;而采用直流变频压缩机的DX型精密空调，其启动电流小于额定电流。测试结果如下表：

表5 典型DX型精密空调启动电流对比

　   风冷直膨式精密空调的室外机由风机转速控制器(含压缩机变频器)、电控盒、冷凝器、机架和风机等组成，其启动电流小于满载电流，当考虑采用UPS给风冷冷凝器供电，需考虑其额定满载电流即可。

　　例如，假设在T1工况(温带气候，环境温度在-20~45℃)，对于散热量为38kW风冷室外机，其输入制式为380-415Vac/3Ph/50或60Hz，满载电流为2.5A，功率因数取0.8，则室外机功率为

　　对水冷直膨式而言，若采用数码涡旋压缩机的室内精密空调，需考虑5倍冲击电流的影响;而对采用变频压缩技术的精密空调，由于变频压缩机的启动电流小于其额定电流，因此UPS需考虑其额定电功率，并根据GB/T50174-2008的冗余设计原则，考虑1.2倍的冗余系数即可。

　　对水冷直膨式的冷却系统，由于配置了冷却水泵和冷却塔，冷却水泵有定频水泵和变频水泵方案，对冷却塔内又有对应的风机，需根据具体的水泵方案和冷却塔内的风机类型进行考虑。

 2、UPS带冷冻水型精密空调配置分析 

根据Uptime对冷冻水型空调系统作出的关于连续制冷级别的定义，考虑UPS给精密空调配电时，其主要应用在不间断制冷(Class A级别)和连续制冷(Class B级别)两种场景，两者的区别在于是否设置制冷罐，冷冻水二次泵是否采用UPS供电。若整体空调系统设置蓄冷灌进行蓄冷，同时冷冻水二次泵、末端空调采用UPS供电，则为Class A级别的不间断制冷方案;若仅对冷冻水二次泵、末端空调采用UPS供电，并无配置蓄冷灌，则为Class B级别的制冷方案。在实际应用中，冷冻水型蓄冷系统的整体方案架构如下图6所示：

　　图6 冷冻水型蓄冷系统整体架构

　　根据冷冻水型蓄冷系统的整体架构，并考虑到数据中心业务连续应用的要求及制冷系统的配置，可参考以下几种方案设计：

　　方案一：为整个制冷系统全部配置UPS系统，对于冷冻水空调系统，需对冷水机组、冷却塔、一、二次泵和精密空调都配置UPS系统，保持整套制冷系统不间断运行。但此方案代价高昂，在实际项目中极少被采用。

　　方案二：在冷冻水系统中，为精密空调风机、二次泵配置UPS，并在冷冻水循环系统中增加蓄冷罐储备冷冻水。当电源中断未恢复或电源中断导致冷机暂无法启动期间，通过蓄冷罐和水泵循环水提供冷源，由精密空调风机维持室内冷气循环，为机房环境提供不间断制冷。相比于第一种方案，此方案在性价比方面更有优势。

　　上述两种方案都可达到Uptime Class A级不间断制冷标准。

　　方案三：在冷冻水系统中，为精密空调风机、二次泵配置UPS，但不配置蓄冷罐。电源中断或机械制冷故障时，精密空调风机维持机房内空气循环，并利用管道剩余冷冻水提供制冷，减缓机房快速升温。 此方案可满足Uptime Class B级连续制冷的标准，且方案性价比较有优势。

 3、末端空调采用UPS供电的配置建议 

不论是Uptime的A级制冷还是B级制冷，首选考虑对末端精密空调进行UPS配置。

　　冷冻水型末端精密空调的主要部件为风机。在风机选取上，存在着AC风机和EC风机两种类型的末端空调。在实际应用中，由于EC电机为内置智能控制模块的直流无刷式免维护型电机，具有高智能、高节能、高效率、寿命长、振动小、噪声低以及可连续不间断工作等特点，可实现无级调速，能更好的匹配服务器风量，同时达到最大限度的节能效果，因此，绝大多数厂家的末端空调风机类型均选择EC风机。

　　对于采用EC风机的末端精密空调，其启动冲击电流小于额定运行电流，因此在配置UPS时，主要考虑末端空调的满载运行功率。以某品牌30kW冷冻水型行级空调为例，其配置了8个风机，末端空调满载电流为5.5A，功率因素一般取0.8，则满在功率为：5.5*220*0.8≈1kW，考虑UPS的输出功因为0.9，并考虑1.2倍的冗余系数，在需要的UPS容量为1.2*1/0.9=1.3kVA。

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